Universidade TecnolUniversidade Tecnolgica Federal do Parangica Federal do Paran

Aula 01 2014Introduo aos Sistemas de Viso

Professor: Marcelo Victor Wst Zibetti, Dr. Eng.

ME6BX ME6BX -- Viso de Maquina na Viso de Maquina na IndIndstriastria

Tpicos da aula

O que viso de mquina? Porque est se tornando popular? Como funciona?

Cadeia de processamento de informaes Aplicaes

Tarefas tpicas de viso de mquina Onde pode ser utilizada?

O que esperar do futuro?

O que a viso de mquina?

Basicamente: Uso de sensores de imagem

(cmeras)+

Programa de anlise de imagens

+ Hardware de processamento

+ Iluminao, filtros de luz, outros

acessrios=

Sistema de inspeo e auxlio ao controle de mquina ou sistema industrial

1. Pea sendo produzida2. Sistema de viso e seus componentes3. Sensor de posicionamento4. Controlador5. Acionamento da esteira6. Mecanismo de movimentao de peas

Por que est se tornando popular?

Preo dos equipamentos tem baixado Mais fabricantes de cmeras, lentes e acessrios Uso de interfaces e padres mais abertos Custo dos computadores, processadores

Novos ambientes de desenvolvimento simplificaram a programao Softwares mais simples Maior variedade de softwares

Difuso do conhecimento sobre viso de mquina No mais assunto de ps-graduao No mais s para nerd

Como funciona?

1. Cmera industrial2. Hardware de processamento3. Software de processamento

Ambiente de desenvolvimento Tarefas de processamento

4. Ambiente de aquisio

Cadeia de processamento de informaes

Fonte: Hornberg, 2006.

Tarefas tpicas de viso de mquina

Inspeo dimensional e de forma Usada para verificar quais os parmetros geomtricos de uma pea, e

se os mesmos esto dentro de certas tolerncias. Estimao de posio

Usado para posicionamento de robs de montagem ou sistemas pick-and-place robticos.

Verificao de presena de objetos ou de caractersticas visuais Usado para verificar se montagens esto completas e corretas, ou se

peas/componentes esto em posio para montagem, ou ainda verificar nvel, cor e outros detalhes no geomtricos em peas.

Identificao de objetos Usado para distinguir diferentes objetos para controle de fluxo de

material ou para decidir que inspeo realizar. Inspeo de superfcie

Verificar o acabamento de superfcie em busca de arranhes, salincias, recortes.

Fonte: Steger, Ulrich e Wiedemann, 2008.

Aplicaes: onde pode ser utilizada?

Controle de qualidade Metrologia, na linha de produo, ou nas clulas de

manufatura. Controle robtico

Movimentao de materiais e peas (brao robtico), montagens, processamento.

Controle de sistemas de manufatura Movimentao de peas (fluxo no sistema), presena de

peas, materiais e pessoas, estado de mquinas. Outras aplicaes:

Reconstruo 3D de peas, ensaios mecnicos, pesquisas, etc...

Controle de qualidade

Inspeo dimensional (medidas de pea) Vantagens

Rpida (em mdia 50 inspees/seg) Pode ser realizada na linha de

produoDiferentes medidas do produto podem

ser inspecionadas Pontos fracos atualmente:

Preciso 0.1 ~ 0.01 mmm (entre rgua e paqumetro)

Controle de qualidade

Controle de qualidade na linha Usado diretamente na linha de

produo Alta velocidade

Limitado apenas pela velocidade da cmera e do hardware de inspeo

Flexibilidade: Verifica diferentes

aspectos e diferentesprodutos

S muda o programa, o mesmo hardware podeser utilizado

Controle de qualidade e controle do sistema

Inspeo de tubos

Controle de qualidade e controle do sistema

Produo de embalagens plsticas

Controle de qualidade e controle do sistema

Produo de alimentos, incluindo identificao de cdigos

Controle de sistemas (clulas) de manufatura

Viso global do processoVerificao de estados da

clulas (mquinas e peas)

Segurana de pessoas e do processoAtuao em paralelo com

sensores de presena, barreiras pticas

Ainda no substitui outros sensores

Controle de sistemas (clulas) de manufatura

Verificao do funcionamento correto do processo

Controle de sistemas (clulas) de manufatura

Identificao de Peas Identificar automaticamente

a pea sendo produzidacontrole de movimentao

de materiais Usado como suporte, ou

mesmo substituindo aidentificao feita por:Cdigo de barras, ou; Identificadores de radio freqncia ( RFID)

Controle de robtico

Posicionamento do brao robticoMaior preciso do

movimentoCorreo de possveis

desalinhamentos Posicionamento de objeto

Retirar peas da linhaMontagem

Controle de robtico

Posicionamento de objeto para processamento e montagem

Controle de qualidade

Verificao de nvel de fludos

Controle de qualidade

Anlise de superfcie

Reconstruo 3D

Parte do scaneamento 3D

Outras aplicaes

Ensaios mecnicos Estudo de fludos

O que o futuro reserva?

Cmeras e equipamentos continuam evoluindo Mais resoluo, velocidade, custo acessvel.

Softwares continuam se aprimorando Mais simples, mais funes, mais rpidos.

Conhecimento cada vez mais difundido No necessrio conhecimentos avanados para comear,

mas traz mais benefcio para o profissional. Novas aplicaes de viso na indstria

A viso de mquina ter cada vez mais espao e uma demanda cada vez maior.

Sites interessantes

vision-systems.com

edmundoptics.com

ni.com/vision

keyence.com

visiononline.org/

Concluses

O que vimos nesta aula: O que viso de mquina? Porque est se tornando popular? Como funciona?

Cadeia de processamento de informaes Aplicaes

Tarefas tpicas de viso de mquinaOnde pode ser utilizada?

O que esperar do futuro?

Referncias e Exerccios

Cap 1 - STEGER, C., ULRICH, M., WIEDEMANN, C. Machine vision algorithms and applications. Wiley VCH, 2008.

Preface e Cap 2 - HORNBERG, A. Handbook of Machine Vision. WILEY-VCH Verlag, 2006. (ebook)

Introduo - ZIBETTI, M. V. W. Viso de Mquina e suas Aplicaes na Automao Industrial, UTFPR, 2011.

Sites e materiais tcnicos fornecidos pelos fabricantes em seus respectivos web sites.

Questionrio da aula no moodle.

OBS: parte destes slides contm material retirado dos livros referenciados e de material dos fabricantes de sistemas de viso.